基于基因轉(zhuǎn)移理論的產(chǎn)品造型設(shè)計研究

任英麗 張中一

摘要：本文借鑒生物學(xué)中基因轉(zhuǎn)移理論，提出基于基因轉(zhuǎn)移理論的產(chǎn)品造型設(shè)計思路。分析造型設(shè)計過程中產(chǎn)品DNA，研究基因組成和分布規(guī)律;確定基因的垂直轉(zhuǎn)移和水平轉(zhuǎn)移路徑，把握兩條路徑轉(zhuǎn)移過程中的關(guān)鍵節(jié)點;在此基礎(chǔ)上，完成產(chǎn)品造型創(chuàng)新設(shè)計。該產(chǎn)品造型設(shè)計思路，明確了父代產(chǎn)品造型特征向子代產(chǎn)品造型特征遺傳過程中的決定性，更加豐富子代產(chǎn)品造型創(chuàng)新過程中基因變異量和范圍，為產(chǎn)品造型設(shè)計提供新的思路。

關(guān)鍵詞：基因轉(zhuǎn)移理論;產(chǎn)品DNA;造型設(shè)計;垂直轉(zhuǎn)移;水平轉(zhuǎn)移

中圖分類號：TB472

文獻標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）02-0028-02

2019年兩會，李克強總理在政府工作報告中提到，堅持創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，強化工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)創(chuàng)新能力;推動標(biāo)準(zhǔn)與國際先進水平對接，提升產(chǎn)品和服務(wù)品質(zhì)，讓“中國制造”“中國服務(wù)”成為標(biāo)簽?？梢哉f，工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的創(chuàng)新是離不開“企業(yè)”這個主體。與這個主體密切相關(guān)的就是其生產(chǎn)制造的產(chǎn)品，經(jīng)歷了長久發(fā)展的老牌企業(yè)，其產(chǎn)品的風(fēng)格總能夠保持在一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)，并且會隨著科技水平的提升和時代的進步，發(fā)生一些創(chuàng)新和改變[1]。

這種創(chuàng)新變異的方式與生物學(xué)中遺傳變異十分類似，與此同時就產(chǎn)生了跨學(xué)科的理論體系，產(chǎn)品DNA的概念應(yīng)運而生。生物體的DNA決定生物的性狀，產(chǎn)品DNA決定產(chǎn)品的各方面特征，在產(chǎn)品迭代更新、創(chuàng)新突破的過程中，起到關(guān)鍵作用[2]。對于產(chǎn)品DNA的造型設(shè)計研究，國內(nèi)外專家學(xué)者已經(jīng)從多個角度進行了分析和評述：羅仕鑒將產(chǎn)品設(shè)計融入到產(chǎn)品存在的情境中，設(shè)計產(chǎn)品的模型，分析產(chǎn)品DNA[3]。盧兆麟提出了基于映射關(guān)系的產(chǎn)品設(shè)計DNA研究方法，預(yù)測產(chǎn)品造型[4]。周小舟通過產(chǎn)品DNA的可遺傳因子的提取，對產(chǎn)品造型進行設(shè)計指導(dǎo)[5]。現(xiàn)有研究，極大地豐富了產(chǎn)品DNA與產(chǎn)品造型的設(shè)計，但是也有很多的不足，一些關(guān)鍵問題有待完善與解決：現(xiàn)階段的產(chǎn)品DNA與造型設(shè)計，起始點和關(guān)注主體大都是企業(yè)。產(chǎn)品最終的歸屬是消費者和用戶，現(xiàn)階段的研究，缺乏用戶對于所購買產(chǎn)品造型特征的認(rèn)知接受和需求表達，以及相應(yīng)的心理研究【8】。下一步深入研究，應(yīng)建立企業(yè)——產(chǎn)品——用戶三者的產(chǎn)品DNA設(shè)計模型，綜合考慮三者在產(chǎn)品設(shè)計周期中不同的角色和所要承擔(dān)的任務(wù)，并擴展產(chǎn)品DNA設(shè)計的領(lǐng)域。

1基因轉(zhuǎn)移理論概述

1.1生物學(xué)中的基因轉(zhuǎn)移理論

在生物學(xué)角度中，基因的轉(zhuǎn)移多指生物個體或是細(xì)胞間的遺傳物質(zhì)流動。其流動可以使遺傳物質(zhì)通過父代向子代傳遞。但在生物進化的過程中，物種的多元變異過程，遺傳物質(zhì)也在不同親緣關(guān)系的生物之間進行，因而造成生物突變?；蛩睫D(zhuǎn)移和基因的垂直轉(zhuǎn)移在整個生物進化過程中是同時進行并存在的，生物在這個過程中從低等走向了高等，在繼承父代遺傳特點的同時通過變異，吸收其他生物的遺傳信息。在這兩種遺傳方式中，垂直轉(zhuǎn)移決定生物的整體遺傳方向，水平轉(zhuǎn)移則保證物種能夠在進化過程中有所突變。

許多生物學(xué)家都通過大量實驗及研究，從多種生物角度發(fā)現(xiàn)了基因的水平轉(zhuǎn)移和垂直轉(zhuǎn)移兩種遺傳方式。諸多研究結(jié)果還證明，基因的垂直轉(zhuǎn)移在生物遺傳進化的過程中是起決定性的;基因的水平轉(zhuǎn)移，隨著生物從低等向高等進化，水平轉(zhuǎn)移的程度越發(fā)困難。低等級生物，如細(xì)菌、病毒在遺傳進化過程中，有時需要通過媒介進行水平轉(zhuǎn)移，有時則不需媒介，直接進行。水平轉(zhuǎn)移也可以成為微生物如細(xì)菌、病毒進化的重要推動力量，對其在生物進化中的重要意義不容小覷。

1.2產(chǎn)品造型設(shè)計中的基因轉(zhuǎn)移理論

基于基因轉(zhuǎn)移理論的品牌DNA研究由楊保軍【7】在2014年提出，主要研究了品牌通過基因的垂直轉(zhuǎn)移和水平轉(zhuǎn)移實現(xiàn)品牌的成長。本文中的產(chǎn)品造型設(shè)計基因轉(zhuǎn)移理論，屬于品牌基因轉(zhuǎn)移理論的一個方面。

產(chǎn)品設(shè)計理論和方法，通過各學(xué)科的知識融合，在很多學(xué)科和知識領(lǐng)域上有交叉和并集，例如，綠色設(shè)計、通用性設(shè)計、集成化設(shè)計、智能設(shè)計、定制化等。設(shè)計師通過分析當(dāng)前各種產(chǎn)品設(shè)計理論和方法，運用現(xiàn)階段豐富的科技手段和數(shù)學(xué)算法進行設(shè)計工作，幫助企業(yè)滿足消費者的各項需求，完成企業(yè)“非標(biāo)定制”的目標(biāo)。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，原材料和其他物質(zhì)的豐富充裕，產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)也會逐漸向小規(guī)模、個性化定制方向傾斜。產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域與生物學(xué)領(lǐng)域有很多的相似之處。一方面，企業(yè)及設(shè)計師在進行產(chǎn)品造型創(chuàng)新設(shè)計過程中，新的造型（子代造型）很多特點都繼承于上一代（父代造型），這與生物學(xué)基因轉(zhuǎn)移理論中的垂直轉(zhuǎn)移具有一致性;另一方面，父代造型（企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品），會吸收消費者（用戶）的風(fēng)格特點作為遺傳過程中新的靈感來源，形成產(chǎn)品造型創(chuàng)新變異的一部分源代碼，這種源代碼是跨越物種間的遺傳行為，這與生物學(xué)中基因轉(zhuǎn)移理論中的水平轉(zhuǎn)移具有一致性?？梢哉f，該基因轉(zhuǎn)移理論，在進行優(yōu)化與結(jié)合之后，也可以應(yīng)用于產(chǎn)品造型設(shè)計之中，形成適用于產(chǎn)品造型設(shè)計的基因轉(zhuǎn)移理論。

2基于基因轉(zhuǎn)移理論的產(chǎn)品造型設(shè)計思路

基于基因轉(zhuǎn)移理論的產(chǎn)品造型設(shè)計思路，應(yīng)綜合全面考慮企業(yè)――產(chǎn)品――用戶的產(chǎn)品DNA設(shè)計模型。

2.1產(chǎn)品DNA的提取

國內(nèi)外學(xué)者對于產(chǎn)品DNA的提取有多方面的研究和分析：周小舟【5】、李陽【8】、何燦群【9】從產(chǎn)品DNA顯性特征和隱形特征角度，對產(chǎn)品造型進行分析;鮮潔宇[10]將產(chǎn)品DNA分為整體造型DNA和局部造型DNA，并進一步研究產(chǎn)品造型實例。為了使該理論具有通用研究意義，基于基因轉(zhuǎn)移理論的產(chǎn)品造型設(shè)計思路從構(gòu)成產(chǎn)品造型的最基本元素：線、面、體出發(fā)，將產(chǎn)品造型進行解構(gòu)，對企業(yè)提供的產(chǎn)品樣本進行研究分析，把整體的造型打散，為垂直轉(zhuǎn)移和水平轉(zhuǎn)移兩條路線的確定提供基礎(chǔ)資源。

在這里應(yīng)該注意到的是，產(chǎn)品造型DNA通過解構(gòu)的方式予以分解之后，可能會形成很多冗余和無用的離散造型特征。要將這些分解后造型特征予以分類和篩選，運用系統(tǒng)化的分類思路，約束分解后的產(chǎn)品造型特征，以便將保留下的產(chǎn)品造型特征在下一步設(shè)計過程中得以運用。

2.2垂直轉(zhuǎn)移路線的確定

隨著產(chǎn)品不斷通過父代向子代遺傳，大量的特征被繼承和保留下來，這些顯著的造型風(fēng)格，需要通過篩選和判斷，細(xì)化為符合垂直轉(zhuǎn)移路線的產(chǎn)品DNA。可以從分解并且通過約束與篩選的最基本的線條出發(fā)，研究哪些線型是企業(yè)保留并且一直流傳下來的經(jīng)典造型特征，再向面和體深入。最終得到企業(yè)一貫秉承并流傳至今的產(chǎn)品造型特征。在此基礎(chǔ)上，將這些已經(jīng)分析后的產(chǎn)品基本造型特征元素，與企業(yè)品牌風(fēng)格元素進行統(tǒng)一結(jié)合與分析，從而最終發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品的垂直轉(zhuǎn)移路線，完成企業(yè)――產(chǎn)品的產(chǎn)品DNA設(shè)計步驟。

2.3水平轉(zhuǎn)移路線的確定

水平轉(zhuǎn)移路線原指基因的突變，指代外源基因在不同物種之間的流動。在產(chǎn)品DNA角度來講，可以充分利用這種外源基因的流動方式。以往產(chǎn)品DNA設(shè)計，缺乏對用戶（產(chǎn)品消費者）的需求和偏好的分析和調(diào)查，僅僅讓用戶評價富有企業(yè)DNA的產(chǎn)品風(fēng)格。忽視用戶（產(chǎn)品消費者）的對產(chǎn)品認(rèn)知和感受的分析與研究，不能體現(xiàn)用戶的特點，表達他們在產(chǎn)品造型上的需求。企業(yè)不能更好地為用戶完成“非標(biāo)定制”的產(chǎn)品要求。

水平轉(zhuǎn)移路線的確定，要在分離垂直轉(zhuǎn)移路線確定好的產(chǎn)品造型特征的基礎(chǔ)之上，選擇其他不受影響的造型特征，作為基因水平轉(zhuǎn)移的備選區(qū)域。在這些產(chǎn)品造型特征的區(qū)域，其造型特征要充分考慮用戶想要表達的想法和意愿，將這些特點與造型需求進行擬合，確定一些需求表達的權(quán)重，將造型的擬合與權(quán)重分析結(jié)合起來，細(xì)化分解到基因水平轉(zhuǎn)移的產(chǎn)品造型特征備選區(qū)域之中，這樣形成的造型就具有用戶想要表達的風(fēng)格特點，并完成產(chǎn)品――用戶的產(chǎn)品DNA設(shè)計步驟。

2.4子代產(chǎn)品造型生成

在經(jīng)過垂直轉(zhuǎn)移與水平轉(zhuǎn)移，即企業(yè)――產(chǎn)品――用戶兩步驟的產(chǎn)品DNA造型設(shè)計之后，兩個步驟的產(chǎn)品造型加以結(jié)合，就生成子代產(chǎn)品的最終造型。這樣形成的產(chǎn)品造型，充分繼承了企業(yè)自身產(chǎn)品造型特點，也兼顧到用戶想要在產(chǎn)品上得到的自我表達的特點與風(fēng)格，完成了“非標(biāo)定制”的個性化需求。在結(jié)合的過程中，要保證整體的產(chǎn)品造型特征應(yīng)在垂直路徑的約束之下來進行，保證產(chǎn)品造型的整體風(fēng)格不變，又不失用戶自身的造型需求表達。

3結(jié)論

基于基因轉(zhuǎn)移理論的產(chǎn)品造型設(shè)計思路，通過借鑒生物學(xué)中基因的垂直和水平兩種遺傳路徑，找到了其與產(chǎn)品造型設(shè)計相契合的地方。該方法將兩門學(xué)科各自特點相結(jié)合，從而為設(shè)計師在產(chǎn)品造型設(shè)計過程中提供了新的思路。垂直和水平兩種轉(zhuǎn)移路徑的確定，以及子代產(chǎn)品造型結(jié)合等方面，還需要進一步地深入研究和思考。在垂直轉(zhuǎn)移路徑中，可加入更多形態(tài)分析方法，總結(jié)出適合各種不同造型到分解思路;在水平轉(zhuǎn)移路徑中，用戶表達造型需求的權(quán)重應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，運用科學(xué)的權(quán)重分析體系和系統(tǒng)，完善水平轉(zhuǎn)移這一產(chǎn)品造型優(yōu)化路徑，為企業(yè)和用戶提供更為滿意的產(chǎn)品造型。

參考文獻

[1]羅仕鑒，朱上上，馮騁.面向工業(yè)設(shè)計的產(chǎn)品族設(shè)計DNA[J].機械工程學(xué)報，2008（07）：123-128.

科學(xué)與藝術(shù)

[2]張家祺，周坤，文豪.基于生物遺傳學(xué)理念的產(chǎn)品設(shè)計DNA本體研究[J].藝術(shù)與設(shè)計（理論），2018，2（12）：104-106.

[3]羅仕鑒，翁建廣，陳實，等.基于情境的產(chǎn)品族設(shè)計風(fēng)格DNA[J].浙江大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2009，43（06）：1112-1117.

[4]盧兆麟，張悅，F(xiàn)ritzFrenkler.基于映射關(guān)系的產(chǎn)品設(shè)計DNA描述方法研究[J].機械設(shè)計，2014，31（09）：1-5+9.

[5]周小舟，薛澄岐，王海燕，等.產(chǎn)品族設(shè)計DNA可遺傳因子提取[J].東南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，46（06）：1192-1197.

[6]盧兆麟，李升波，張悅，等.面向工業(yè)設(shè)計的產(chǎn)品設(shè)計DNA研究現(xiàn)狀與進展[J].機械設(shè)計，2014，31（12）：1-7.

[7]楊保軍.基于基因轉(zhuǎn)移理論的老字號品牌進化路徑探索[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2014，31（01）：34-39.

[8]李陽，吳旻.基于產(chǎn)品族DNA的雷達產(chǎn)品形象識別設(shè)計[J].電子機械工程，2017，33（04）：10-13.

[9]何燦群，張雙雙.基于產(chǎn)品DNA的工程機械產(chǎn)品造型設(shè)計研究[J].人類工效學(xué)，2018，24（06）：66-71.

[10]鮮潔宇，錢筱琳，江國珍，等.拖拉機產(chǎn)品族設(shè)計DNA視覺化方法[J].機械設(shè)計，2018，35（08）：111-115.